数百万年前，南极洲不像今天这样是一个冰封之地。虽然与世界其他地方相比，它仍然很寒冷，但与现代温度相比，这个伟大的南方大陆很可能经历过相对温暖的时期。
设想一下当时的场景：美洲和澳大利亚以前通过陆桥与南极洲相连。但大约在 3400 万年前，地壳下的运动导致这块陆地分离，一切都发生了改变。
这次重大的分离，加上当时大气中二氧化碳含量的下降，可能引发了一系列事件，最终形成了至今仍覆盖南极点周围陆地的巨大冰盖。
“一切都恰好吻合，让我们获得了这样的结果，”莱斯特大学的地球物理学家 Katharina Hochmuth 说。
温暖的南方天气
冰芯和沉积物岩芯一直表明，大约在 3400 万年前的始新世-渐新世界线上形成了大片冰盖，但研究人员尚不清楚它们为何在那时出现。在一项于 2021 年 11 月发表在《Nature Communications》杂志上的研究中，Hochmuth 和她的同事使用了过去洋流的高分辨率模拟，以了解始新世-渐新世界线期间的水温，并重建了此时的海底地貌。
模型显示，与美洲和澳大利亚的陆桥使得温暖的水（流经美洲太平洋沿岸以及澳大利亚东部和西部沿海）能够到达南极洲。如今，南大洋的平均海面温度大致在 -2 至 0 摄氏度（28.4 至 32 华氏度）之间。但当时的日平均海面温度会超过 15 摄氏度（59 华氏度）。“这是英国的天气——宜人的英国天气，”Hochmuth 说。“那时那里的确很温暖。”
Hochmuth 说，在始新世-渐新世界线时期，南极洲的山顶上可能仍然有冰，但如今覆盖该大陆甚至延伸到部分海域的冰盖并不存在。
构造板块的移动
一旦美洲和澳大利亚与南极洲分离，并且原先的陆桥下沉到海平面以下约 600 米，一股洋流就开始环绕这个现在孤立的大陆。这条旋转的洋流基本上阻止了更北方的温暖海水进一步向南流淌。
这些导致大陆分裂的构造板块移动恰逢地球普遍降温，这可能是由于全球二氧化碳水平下降造成的。二氧化碳水平在始新世中期至晚期有所下降，在大约 3400 万年前达到（当时的）低点。较低的二氧化碳和沿海寒冷的海水帮助冷却了南方大陆上的陆地。寒冷的海水也有助于形成和稳定一个巨大的冰盖。“这个谜题有很多地方都吻合，”Hochmuth 说。
起初，正在形成的冰盖可能类似于今天的格陵兰岛，那里的某些冰川流入海洋。Hochmuth 说，研究人员仍在争论这些冰盖生长了多久，但到大约 1400 万年前，这个大陆可能已经拥有了与今天类似的巨大冰盖。
Hochmuth 说，她最新的模型实际上显示出比以前的模型更高的温度。事实上，最近的估计与从化石记录中获得的信息更为吻合：分析保存在古代岩石中的物种的科学家可以确定该生物在海洋中生存所需的可能温度。
大约 4000 万年前，现在在澳大利亚沿海发现的浮游生物种类也曾在南大洋靠近南极洲的地方被发现。但从大约 3400 万年前开始，这些地区之间的物种组合开始出现差异，这表明海水温度有所不同。
现代启示
Hochmuth 说，如今，这条环绕南极的洋流非常强劲——即使乘船穿越它也能感受到。但她说，一些科学家担心由于气候变化，这条洋流目前正在减弱，并且温暖的海水正在侵入大陆架。一条较弱的环流会吸引更多的海水来到南极洲沿岸，这将从下方融化冰盖，加速它们的消失。“进入南大洋的暖水越多，情况就会越糟，”Hochmuth 说。
虽然未来尚不明确，但始新世-渐新世界线时期较弱的洋流可能导致了南极洲沿海地区温度的下降。
Hochmuth 谈到 3400 万年前的海洋时说：“这条环绕洋流的强度其实并不重要。问题在于它基本上阻止了温暖的海水进入南大洋。”
